MSP430F55xx Development Kit

Giới thiệu

MSP430F55xx Development Kit là một sản phẩm được thiết kế riêng, chuyên dụng, dành cho họ vi điều khiển MSP430F5xx của Texas Instruments. Đây là dòng vi điều khiển với các tính năng vượt trội về siêu tiết kiệm năng lượng, tần số hoạt động cao, tích hợp nhiều tính năng trên một con chip duy nhất. Vi xử lý với kiến trúc RISC, thanh ghi 16-bit và các bộ tạo hằng số cho phép đạt hiệu quả thực thi mã lập trình cao nhất. Bộ tạo tần số dao động nội (DCO) cho phép thời gian chuyển từ chế độ tiết kiệm năng lượng sang chế độ hoạt động bình thường < 5us.

Ưu điểm vượt trội của MSP430F55xx Development Kit là khả năng có thể nạp lại chương trình mà không cần phải dùng mạch nạp hoặc một thiết bị nào khác. Trên kit tích hợp sẵn một cổng USB 2.0 cho phép người sử dụng nạp lại chương trình bằng cách chuyển đổi jump (BOOT) để thay đổi giữa chế độ nạp và chế độ hoạt động bình thường. Cổng USB đó cũng được dùng để kit giao tiếp với máy tính, thư viện lập trình API đã được cung cấp sẵn bởi Texas Instruments.

Các tính năng của MSP430F55xx Development Kit

• 31 chân giao tiếp ngoại vi.
• Dải điện áp cung cấp cho kit từ 4.5Vdc – 20Vdc.
• 2 LED xanh – đỏ có thể điều khiển được. 1 LED báo nguồn.
• 1 nút nhấn kết nối với chân I/O (P2.0) và 1 nút nhấn reset.
• Nạp lại chương trình mà không cần mạch nạp hay một thiết bị nào khác.
• Giao tiếp với máy tính thông qua chuẩn USB 2.0.

Các thành phần chính của MSP430F55xx Development Kit

• Dây cáp và cổng USB.
• Thạch anh 32768Hz.
• 2 header kết nối đực hoặc cái.
• IC ổn áp nguồn ASM1117 – 3.3v
• MSP430F5510 với 4 timer 16-bit, bộ chuyển đổi ADC tốc độ cao (> 200ksps), bộ giao tiếp nối tiếp USCI, bộ nhân phần cứng, DMA, bộ đếm thời gian thực và 31 chân I/O.

Cài đặt phần cứng và phần mềm

Cài đặt phần mềm

Hai trình biên dịch phổ biến được sử dụng với MSP430 là IAR Embedded Workbench Kickstart và Code Composer Studio(CCS). Cả hai trình biên dịch này đều có bản miễn phí và trả phí. IAR Embedded Workbench cho phép biên dịch đoạn mã assembly với dung lượng mã không giới hạn và giới hạn 4kB mã nguồn C. CCS giới hạn dung lượng mã nguồn C với 16kB. Ngoài ra, còn một số trình biên dịch khác như MSPGCC, Rowley Crossworks. Các bài lab được viết cho kit sử dụng trình biên dịch IAR và CCS. Chương trình để nạp cho MSP430F5xx Development Kit là USB Firmware Upgrade, được phát triển bởi Texas Instruments. Giao diện chương trình được thiết kế đơn giản, chỉ cần chọn file sau khi biên dịch bởi IAR hoặc CCS (*.txt) và nhấn Upgrade. Giao diện chương trình được mô tả ở hình bên. Chương trình kết nối với kit thông qua driver cổng COM ảo. Driver đã được cài kèm theo trong bộ cài đặt của IAR và CCS. Hoặc nếu không có sẵn, driver có thể được tải về tại đây.

Cài đặt phần cứng

Hàn linh kiện

MSP430F55xx Development Kit được thiết kế để người dùng có được sự thuận tiện nhất khi sử dụng. Hai hàng chân kết nối ngoại vi với kit được để trống cho người sử dụng tùy ý chọn kiểu header muốn dùng. Trước khi có thể sử dụng, hai lược (đực hoặc cái) phải được hàn vào hai hàng chân của kit.

Kết nối thạch anh 32768Hz

MSP430F5510 tích hợp sẵn module Real-Time Clock (RTC) cho phép ứng dụng có thể hoạt động với tính năng thời gian thực. Để sử dụng tính năng này, 2 chân XIN/XOUT của bộ tạo dao động UCS (Unified Clock System) cần được cấp xung clock với tần số thấp như thạch anh 32768Hz. Khi chức năng RTC không được sử dụng, hai chân XIN/XOUT có thể được cấu hình để sử dụng như một chân I/O.

Làm quen với MSP430F55xx Development Kit

Làm quen

MSP430F55xx Development Kit đã được nạp sẵn chương trình nháy LED và đo nhiệt độ. Khi kết nối kit lần đầu tiên với máy tính thông qua cổng USB, 2 LED xanh - đỏ sẽ nháy, báo hiệu kit đã được cấp nguồn và hoạt động chính xác. Thông tin chi tiết về chương trình nháy LED được ghi ở mục Các ứng dụng demo.

Các ứng dụng demo

Tại lần sử dụng đầu tiên, để kích hoạt các ứng dụng demo, chuyển jump (BOOT) sang chế độ hoạt động bình thường như hình bên và kết nối với máy tính thông qua cổng USB. Nút nhấn S1 được sử dụng để chuyển từ chương trình nháy LED sang chương trình đo nhiệt độ và ngược lại. Mã nguồn IAR và CCS của chương trình có thể được tải về tại đây.

Chương trình nháy LED

Đảm bảo rằng hai LED xanh - đỏ đã được nối với P1.0 và P1.1 thông qua P1, P2 (shorting jumper). Kết nối dây cáp USB với máy tính. LED xanh và đỏ sẽ chớp nháy liên tục.

Chương trình đo nhiệt độ

Nhấn nút S1 để chuyển sang chương trình demo hiển thị nhiệt độ. Trong MSP430F5510 có tích hợp một module cảm biến nhiệt độ, cho phép theo dõi nhiệt độ bên trong chip. Chương trình này sử dụng module ADC 10-bit để lấy mẫu, tính toán chuyển sang giá trị độ C, F và gửi lên máy tính thông qua cổng USB, chuẩn giao tiếp CDC. Để hiển thị nhiệt độ trên máy tính cần có một chương trình giao tiếp với kit, nhận dữ liệu và hiển thị nhiệt độ. Hình bên mô tả giao diện chương trình connectMSP430temperature. Các bước để sử dụng chương trình:

• Driver cần được phải cài sẵn.
• Hệ điều hành Windows XP với .NET framework hoặc Windows Vista trở lên.
• Chuyển kit sang chế độ hoạt động bình thường (Xem hình 3.3).
• Kết nối kit với máy tính qua cổng USB.
• Chọn cổng COM kết nối theo các bước sau: Click chuột phải vào Computer ! Manage ! Device manager ! Ports (COMand LPT). Xem cổng kết nối của: MSP-FET430UIF - CDC. Chọn cổng COM đó tại mục Serial Port của giao diện chương trình.
• Nhấn nút Start để bắt đầu nhận dữ liệu.
• Click vào nút Help để xem hướng dẫn chi tiết hơn.